Новини освіти і науки:

G+

Тлумачний словник
Авто
Автоматизація
Архітектура
Астрономія
Аудит
Біологія
Будівництво
Бухгалтерія
Винахідництво
Виробництво
Військова справа
Генетика
Географія
Геологія
Господарство
Держава
Дім
Екологія
Економетрика
Економіка
Електроніка
Журналістика та ЗМІ
Зв'язок
Іноземні мови
Інформатика
Історія
Комп'ютери
Креслення
Кулінарія
Культура
Лексикологія
Література
Логіка
Маркетинг
Математика
Машинобудування
Медицина
Менеджмент
Метали і Зварювання
Механіка
Мистецтво
Музика
Населення
Освіта
Охорона безпеки життя
Охорона Праці
Педагогіка
Політика
Право
Програмування
Промисловість
Психологія
Радіо
Регилия
Соціологія
Спорт
Стандартизація
Технології
Торгівля
Туризм
Фізика
Фізіологія
Філософія
Фінанси
Хімія
Юриспунденкция

Конденсатори.

Приєднавши до одного з електрометрів замість кулі металевий диск, заряджають його так само, як і в першому досліді, й іще раз спостерігають, що із збільшенням заряду на диску пропорційно збільшується також його потенціал. Далі беруть другий диск, заземляють його та, розташувавши паралельно першому, зменшують відстань між дисками. При цьому стрілка електрометра показує зменшення потенціалу.

Зближуючи диски до відстані, що трохи перевищує товщину наявної пластини з діелектрика, вставляють її в зазор між дисками. Електрометр знов показує ще більше зменшення потенціалу. У разі віддалення пластини потенціал відновлюється до колишньої величини.

Цей дослід показує, що електроємність залежить не тільки від розмірів і форми провідника. Вона збільшується в разі наближення іншого провідника, а також у разі збільшення діелектричної проникності середовища.

Конденсатор — два провідники, що мають рівні й протилежні за знаком заряди, причому конфігурація провідників є такою, що поле, ними створюване, зосереджене в основному між провідниками.

Під електричною ємністю конденсатора розуміють фізичну величину, яка дорівнює відношенню заряду, накопиченого в конденсаторі, до різниці потенціалів між його обкладками:

Чим більша ємність, тим більший заряд можна помістити на обкладки конденсатора за тієї ж різниці потенціалів між ними. Значить електроємність характеризує здатність двох провідників накопичувати електричний заряд.

19. Ємність плоского конденсатора.

Плоский конденсатор є системою з двох плоских паралельних пластин площею кожна. Відстань між пластинами набагато менша за їхні лінійні розміри.

Досліди показують, що в разі віддалення однієї пластини від іншої різниця потенціалів між ними збільшується, а це свідчить про зменшення ємності конденсатора. Відповідно в разі зменшення відстані між пластинами ємність конденсатора збільшується, тобто електроємність конденсатора змінюється обернено пропорційно відстані між пластинами:

С~1/d

Не змінюючи відстані між пластинами, одну з них зсовуємо вбік — площа пластини зменшується. Акцентуємо увагу учнів на збільшенні показання електрометра, тобто електроємність конденсатора прямо пропорційна робочій площі пластин:

С~S

На досліді можна переконатися також, що ємність конденсатора не залежить від матеріалу й товщини його пластин, але залежить від властивостей діелектрика, що розташований між ними:

C~.

Таким чином, електроємність плоского конденсатора визначається виразом

20. З'єднання конденсаторів.

Конденсатори можна з'єднувати по-різному, утворюючи з них ємності більші чи менші за величиною, ніж початкові.

У разі паралельного з'єднання конденсаторів різниця потенціалів на обох конденсаторах однакова, а заряди їх додаються , тобто загальний заряд двох конденсаторів . Розділимо цей вираз на різницю потенціалів :

Звідки

У разі послідовного з'єднання конденсаторів заряд обох конденсаторів однаковий, оскільки права пластина конденсатора С, і ліва пластина конденсатора С₂ утворюють замкнуту систему , повний заряд якої дорівнює нулю.

Записавши тотожність, розділимо її на заряд пластини . У результаті дістанемо

Звідки

В разі послідовного з'єднання «додаються» відстані між обкладками конденсаторів, а в разі паралельного — площі пластин.

21. Енергія зарядженого конденсатора.

Для того щоб зарядити конденсатор, потрібно здійснити роботу з розділення позитивних і негативних зарядів. Згідно із законом збереження енергії конденсатор дістав запас енергії, що дорівнює роботі, яку здійснило під час зарядки конденсатора джерело струму, перемістивши на обкладки конденсатора заряд :

де , оскільки різниця потенціалів між пластинами конденсатора в процесі зарядки змінювалася лінійно. Тому . Оскільки , то

22. Енергія електричного поля.

Згідно з теорією близькодії вся енергія взаємодії заряджених тіл сконцентрована в електричному полі цих тіл. Значить, енергія може бути виражена через основну характеристику поля — напруженість.

Оскільки , а дістаємо:

З урахуванням того, що добуток площі пластин на відстань між ними , де V — об'єм, зайнятий електричним полем, дістаємо, що енергія однорідного поля пропорційна об'єму, який займає поле:

Густина енергії.

Неважко помітити, що енергія електричного поля в одиниці об'єму (густина енергії):

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Енергетична характеристика електричного поля.	\|	Ембріональний період розвитку, його етапи.

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.004 сек.